CN201834872U - 一种脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置包括底座、工作平台，在底座上部的工作台，包括与底座连接的内圆环平台，外部与内圆环平台螺纹连接的升降螺套，外圆环平台放置在内圆环平台上；内圆环平台上安装有垂直导向柱穿过外圆环平台上的导套，外圆环平台的内径与被粘接罩体B的内径匹配，略大于被粘接罩体B的内径；在紧邻外圆环平台内圆的内圆环平台上有金属连接环A放置的圆形环槽；在底座的中空腔内有支板，支板上固定定位螺杆，定位螺杆垂直穿过内圆环平台的圆心，与定位螺杆配合的有压板和螺母；在外圆环平台上还有与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的压环，压环内壁设置柔性圈。
Description
技术领域
本实用新型属于特种脆性材料的机械加工技术领域，具体为一种脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置。
背景技术
近年来，随着国防工程实际需求的不断提高，脆性材料加工成型的零件因具有高硬度、高耐磨损、抗腐蚀、耐热特性、高刚度重量比、低密度和极强的化学惰性等特性，在航空航天领域的应用日益广泛，其中尤以陶瓷最为广泛。
脆性材料元器件的应用需要高的尺寸精度和表面完整性，所以其对加工表面层特性的要求近乎苛刻。而脆性材料往往弥散分布着大量的微裂纹，在弹塑性变形中的非均匀变形所产生的残余应力又会促使这些裂纹加剧生长和演化，从而造成材料失效。
据统计，目前陶瓷的加工成本已达到整个陶瓷元件成本的80％～90％，显然，陶瓷元件的高加工成本以及难以控测的加工表面损伤层，使其更广泛应用受到极大限制。
所以，陶瓷件在机加过程中(包括和其它金属材料的复合粘接工序)如何减小其非均匀变形从而避免微裂纹扩张引起的性能指数和表面质量的降低，是一个突出问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置。适于对陶瓷近似锥体曲面薄壁件的无应力装夹，可以使陶瓷件在无应力的情况下，完成粘接工序；并防止加工过程中工件产生损伤，提高产品形状和尺寸精度。
本实用新型的技术方案具体为：本实用新型的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置包括底座、工作平台，在底座上部的工作台，包括与底座连接的内圆环平台，外部与内圆环平台螺纹连接的升降螺套，外圆环平台放置在内圆环平台上；内圆环平台上安装有垂直导向柱穿过外圆环平台上的导套，外圆环平台的内径与被粘接罩体B的内径匹配，略大于被粘接罩体B的内径；在紧邻外圆环平台内圆的内圆环平台上有金属连接环A放置的圆形环槽；在底座的中空腔内有支板，支板上固定定位螺杆，定位螺杆垂直穿过内圆环平台的圆心，与定位螺杆配合的有压板和螺母；在外圆环平台上还有与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的压环，压环内壁设置柔性圈。
进一步地，在金属连接环A放置的圆形环槽内壁周围设水平方向的调节螺钉。
进一步地，还有置于被粘接罩体B小头端顶部的环形压块，环形压块的内表面为与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的曲面。
进一步地，所述的压板包括上下两层，下层为柔性层，上层为刚性层，压板为长形，柔性层两端是与金属连接环匹配的弧形端；弧形端的下沿有环形缺口与金属连接环A匹配；柔性层中心孔是定位螺杆直径的2～4倍，刚性层比柔性层薄10～40mm。
进一步地，所述的压环的下端有外伸平沿，外伸平沿上有孔，与外伸平沿上的孔对应的外圆环平台上有螺孔，由螺钉将压环与外圆环平台连接。
进一步地，所述的环形压块有2～3块，各块内孔大小不同，内型面均粘有软橡胶，放在被粘接罩体B上后，各块之间有间距。
进一步地，所述的压环内壁间隔设置2～3个柔性圈，各圈柔性圈的规格与所在压环内壁处的大小匹配。
本实用新型的技术效果体现为：
为满足粘接要求，首先要求两者对接时不发生倾斜——夹具中设有螺纹环式整体顶出器；其次定位准确——通过导柱导套将陶瓷罩体和连接环精确定位在底座上；最后应避免手工操作或硬物接触导致碰伤罩体——采用O形密封条(硅橡胶)进行柔性压紧固定，将配重块的重力转换为压紧力，满足罩体和连接环端面定距离要求。整个操作过程不用手接触罩体和连接环，确保两者粘接后高精度位置要求。
本实用新型的无应力装夹方式不仅适用于陶瓷薄壁件，也可用于其它材料薄壁件的机加粘接。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
见图1本实用新型的结构示意图：
本实用新型在底座1上部的工作台包括与其螺钉连接的内圆环平台2a，外部与内圆环平台2a螺纹连接的升降螺套2，外圆环平台3放置在内圆环平台2a上；内圆环平台2a上安装有垂直导向柱7穿过外圆环平台3上的导套3a，外圆环平台3的内径略大于被粘接罩体B的内径；在紧邻外圆环平台3内圆的内圆环平台2a上有金属连接环A放置的圆形环槽1a；在底座1的中空腔内有支板4，支板4上固定定位螺杆8，定位螺杆8垂直穿过内圆环平台2a的圆心，与定位螺杆8配合的有压板5和螺母8a；在外圆环平台3上还有与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的压环9，压环9内壁间隔设置2～3个柔性圈10。
进一步地，在金属连接环A放置的圆形环槽1a内壁周围设水平方向的调节螺钉6。
进一步地，还有对被粘接罩体B小头端顶部的环形压块11，环形压块11的内表面为与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的曲面。
更进一步地，环形压块11有2～3块，各块内孔大小不同，内型面均粘有软橡胶，放在被粘接罩体B上后，各块之间有间距。
进一步地，压板5包括上下两层，下层为柔性层5a，上层为刚性层5b，压板5为长形，柔性层5a两端是与金属连接环匹配的弧形端；弧形端的下沿有环形缺口与金属连接环A匹配；柔性层5a中心孔是定位螺杆8直径的2～4倍，刚性层5b比柔性层5a薄10～40mm。
进一步地，压环9的下端有外伸平沿9a，外伸平沿9a上有孔，与外伸平沿9a上的孔对应的外圆环平台3上有螺孔，由螺钉9b将压环9与外圆环平台3连接。
下面结合举例大径φ200、高305、壁厚6的复合陶瓷罩体粘接中的装夹方法对本实用新型作进一步详细的说明。
将罩体和金属连接环粘接前，要求试装——在粘接夹具上试装罩体和连接环，通过塞塞尺检测四点间隙均匀。
1、将金属连接环A放置在圆形环槽1a内，在调节螺钉6和金属连接环A之间垫一层铝箔，防止损坏连接环内表面，通过调节螺钉6找正；
2、将压板5放在金属连接环A上，使柔性层5a下沿的环形缺口卡在金属连接环A上，用螺母8a拧紧；
3、通过摇柄2b转动螺套2，将外圆环平台3向上调整，将罩体B放在外圆环平台3上，在金属连接环A外侧涂胶；
4、通过摇柄2b转动螺套2，将外圆环平台3下移，将罩体B放入到位，其下口套在金属连接环A上，将压环9套在罩体B上，压环9内壁的柔性圈10贴在罩体B上，慢慢下压，将压环外伸平沿9a上的孔对准外圆环平台3上的螺孔，由螺钉9b将压环9与外圆环平台3连接；
5、将环形压块11放在被粘接罩体B上，各块之间有间距；
6、调整找正；
7、罩体与金属连接环A之间的胶固化；
8、取件：先将环形压块11取下，再将压环9取下，再从下部松开螺母8a，取出压板5；
9、通过摇柄2b转动螺套2将外圆环平台3上移，使金属连接环A脱离圆形环槽1a，金属连接环A和罩体B一起取出。最后，清理、标刻。
注意：整个过程都注意相关部位的隔离，如垫铝箔、铺聚酯薄膜等隔离物，防止涂胶时有多余胶溢出，另外防止粘接固化时罩体粘接在夹具上。
Claims (7)
1.一种脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，包括底座、工作平台，其特征在于：在底座(1)上部的工作台包括与其连接的内圆环平台(2a)，与内圆环平台(2a)外环螺纹连接的升降螺套(2)，外圆环平台(3)放置在内圆环平台(2a)上；内圆环平台(2a)上安装有垂直导向柱(7)穿过外圆环平台(3)上的导套(3a)，外圆环平台(3)的内径与被粘接罩体B的内径匹配；在紧邻外圆环平台(3)内圆的内圆环平台(2a)上有金属连接环A放置的圆形环槽(1a)；在底座(1)的中空腔内有支板(4)，支板(4)上固定定位螺杆(8)，定位螺杆(8)垂直穿过内圆环平台(2a)的圆心，与定位螺杆(8)配合的有压板(5)和螺母(8a)；在外圆环平台(3)上还有与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的压环(9)，压环(9)内壁设置柔性圈(10)。
2.根据权利要求1所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：在金属连接环A放置的圆形环槽(1a)内壁周围设水平方向的调节螺钉(6)。
3.根据权利要求1或2所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：还有置于被粘接罩体B小头端顶部的环形压块(11)，环形压块(11)的内表面为与被粘接罩体B外部轮廓大小匹配的曲面。
4.根据权利要求1或2所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：压板(5)包括上下两层，下层为柔性层(5a)，上层为刚性层(5b)，压板(5)为长形，柔性层(5a)两端是与金属连接环匹配的弧形端；弧形端的下沿有环形缺口与金属连接环A匹配；柔性层(5a)中心孔是定位螺杆(8)直径的2～4倍。
5.根据权利要求1或2所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：压环(9)的下端有外伸平沿(9a)，外伸平沿(9a)上有孔，与外伸平沿(9a)上的孔对应的外圆环平台(3)上有螺孔，由螺钉(9b)将压环(9)与外圆环平台(3)连接。
6.根据权利要求3所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：环形压块(11)有2～3块，各块内孔大小不同，内型面均粘有软橡胶，放在被粘接罩体B上后，各块之间有间距。
7.根据权利要求1或2所述的脆性材料罩体和金属连接环粘接的装置，其特征在于：压环(9)内壁间隔设置2～3个柔性圈(10)。
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